ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพและเอฟเฟกต์การป้องกันคือประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพคือประจุบวกที่น่าดึงดูดใจของโปรตอนนิวเคลียร์ที่กระทำต่ออิเล็กตรอนวาเลนซ์ ในขณะที่เอฟเฟกต์การป้องกันคือการลดลงของประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพบนเมฆอิเล็กตรอนที่ก่อตัว เนื่องจากความแตกต่างของแรงดึงดูดของอิเล็กตรอนในอะตอม
ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพและเอฟเฟกต์ป้องกันนั้นสัมพันธ์กัน Shielding effect หมายถึงแกนอิเล็กตรอนที่ขับไล่อิเล็กตรอนชั้นนอก โดยลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพของนิวเคลียสบนอิเล็กตรอนชั้นนอก
ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพคืออะไร
ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสามารถอธิบายได้ว่าเป็นปริมาณประจุบวกที่เกิดขึ้นจริงโดยอิเล็กตรอนในอะตอมที่มีอิเล็กตรอนหลายตัว เราใช้คำว่า "มีประสิทธิภาพ" เพราะผลการป้องกันของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบสามารถป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงประสบกับประจุนิวเคลียร์เต็มรูปแบบของนิวเคลียส สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเอฟเฟกต์การขับไล่ของชั้นใน
นอกจากนี้ ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งพบโดยอิเล็กตรอนนั้นเรียกว่าประจุหลัก โดยปกติเราสามารถกำหนดความแรงของประจุนิวเคลียร์ได้โดยใช้เลขออกซิเดชันของอะตอม คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีส่วนใหญ่ขององค์ประกอบทางเคมีสามารถอธิบายได้ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์
รูปที่ 01: ประจุนิวเคลียร์ที่มีผลบังคับใช้
โดยทั่วไป ขนาดของศักย์อิออไนเซชันจะขึ้นอยู่กับขนาดของอะตอม ประจุนิวเคลียร์ ผลการคัดกรองของเปลือกชั้นใน และขอบเขตที่อิเล็กตรอนนอกสุดแทรกซึมเข้าไปในประจุที่สามารถตั้งค่าได้โดย อิเล็กตรอนภายใน
เลขอะตอมที่มีประสิทธิภาพหรือ Zeff เป็นอีกคำหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ บางครั้งเรียกว่าประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพเช่นกัน เป็นจำนวนโปรตอนที่อิเล็กตรอนเห็นเนื่องจากการคัดกรองโดยอิเล็กตรอนภายในเปลือก เราสามารถอธิบายได้ว่ามันเป็นการวัดปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตระหว่างอิเล็กตรอนที่มีประจุลบกับโปรตอนที่มีประจุบวกในอะตอม
โดยทั่วไป อิเล็กตรอนในอะตอมที่มีเพียงอิเล็กตรอนนั้นประสบกับประจุเต็มของนิวเคลียสที่เป็นบวก และเราสามารถคำนวณประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพโดยใช้กฎของคูลอมบ์
ผลการป้องกันคืออะไร
ผลการป้องกันคือการลดแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมในอะตอม ซึ่งลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ คำพ้องความหมายสำหรับคำนี้คือการป้องกันอะตอมและการป้องกันอิเล็กตรอน อธิบายแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมในอะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว ดังนั้นจึงเป็นกรณีพิเศษของการคัดกรองสนามอิเล็กตรอน
ตามทฤษฎีเอฟเฟกต์การป้องกันนี้ ยิ่งเปลือกอิเล็กตรอนอยู่ในอวกาศกว้างเท่าใด แรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมก็จะยิ่งอ่อนลง
เมื่อพิจารณาความแรงของเปลือกอิเล็กตรอน ยิ่งเปลือกอิเล็กตรอนในอวกาศกว้าง ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้าระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสก็จะยิ่งอ่อนลงเนื่องจากการคัดกรอง เราสามารถเรียงลำดับเปลือกอิเล็กตรอน s, p, d และ f ตามเอฟเฟกต์นี้เป็น S(s) > S(p) > S(d) > S(f).
ความแตกต่างระหว่างประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพและเอฟเฟกต์การป้องกันคืออะไร
ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสามารถอธิบายได้ว่าเป็นจำนวนประจุบวกที่เกิดขึ้นจริงโดยอิเล็กตรอนในอะตอมที่มีอิเล็กตรอนหลายตัว ผลของการป้องกันคือการลดแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอมในอะตอม ซึ่งลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิผลและเอฟเฟกต์การป้องกันคือ ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิผลคือประจุบวกที่น่าดึงดูดใจของโปรตอนนิวเคลียร์ที่กระทำต่อวาเลนซ์อิเล็กตรอน ในขณะที่เอฟเฟกต์การป้องกันคือการลดลงของประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพบนเมฆอิเล็กตรอนที่เกิดจากความแตกต่างใน แรงดึงดูดของอิเล็กตรอนในอะตอม
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างระหว่างประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพและเอฟเฟกต์การป้องกันในรูปแบบตารางสำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพเทียบกับเอฟเฟกต์การป้องกัน
ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพและเอฟเฟกต์การป้องกันเป็นคำศัพท์ที่สำคัญในวิชาเคมีเกี่ยวกับคุณสมบัติของอะตอมความแตกต่างที่สำคัญระหว่างประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิผลและเอฟเฟกต์การป้องกันคือ ประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพสามารถอธิบายได้ว่าเป็นปริมาณประจุบวกที่เกิดขึ้นจริงที่อิเล็กตรอนประสบในอะตอมของอิเล็กตรอนหลายตัว ในขณะที่ผลของการป้องกันคือการลดแรงดึงดูดระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม ในอะตอมซึ่งลดประจุนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ